Robot de cargas pesadas KR FORTEC 360 realiza cortes sierra en 3D

La empresa, Wieland Anlagentechnik GmbH, una filial de WielandWerke AG dispone de un Robot de cargas pesadas KR FORTEC 360 que realiza cortes sierra en 3D

Gracias a la gama modular de componentes de Wieland Anlagentechnik es posible dividir de forma estructurada, planificar de forma precisa y realizar de forma segura cualquier proceso complejo. Tal y como sucede en el caso de la última aplicación de la empresa de Nuevo Ulm: Por solicitud de un cliente, se deseaba desarrollar un concepto de instalación para el afilado y posterior solidificación de barras de perfil de cobre para su procesamiento en un banco de estiramiento. En el afilado de las barras de cobre se usa un robot KUKA de sierra.

Se busca solución para grosor de material y dirección se serrado variables

"Buscábamos una solución para automatizar completamente el proceso de afilado", explica Andreas Wiedmann, director de desarrollo, márquetin y distribución de Wieland Anlagentechnik. "Al sujetar las piezas de trabajo en la posición de mecanización no es posible orientarlas, sino solo fijarlas. Esto nos obligó a adaptar los cortes de sierra a la posición espacial de la pieza, un proceso durante el cual varían tanto el espesor del material como la dirección del corte de sierra".

Además, en comparación con la solución semiautomática anterior, para el empleado hay una clara mejora en el aspecto ergonómico. "Para poder realizar los cortes de sierra de forma libre e independiente en el espacio, solo consideramos la opción de un robot", continúa Wiedmann.

Procesamiento de imagen para la detección de piezas

Según KUKA, debido a los seis ejes del robot industrial, se garantiza una flexibilidad máxima frente a otras soluciones de automatización. Para ello, el robot debe contar con una elevada precisión de trayectoria y una estructura estable y libre de vibraciones. Debido a los exigentes requisitos en el campo de la detección de las piezas de cobre, fue necesario realizar varias pruebas previas que tuvieron lugar en los laboratorios de pruebas de KUKA Roboter GmbH. Desde el primer estudio de viabilidad hasta la fase de asistencia de integración in situ, el departamento de ingeniería de KUKA contó con la ayuda de expertos en edición de imagen.

En primer lugar, se coge el juego de barras de perfil y se separa individualmente mediante un manipulador. A continuación, se realiza el transporte transversal hasta la posición del dispositivo de sujeción y la entrada en este dispositivo a través de un tramo de rodillos. Para detectar la posición exacta de los perfiles de cobre, Wieland Anlagentechnik apuesta por el sistema KUKA.VisionTech System que se sujeta y emplea en el robot KUKA.

Los datos del sistema de cámaras se transmiten a un ordenador principal, se interpretan mediante un software y, a continuación, se emiten como curva de serrado en 3D; antes de la solución automatizada este proceso todavía se realizaba a mano a través de un marcaje textual. Basándose en datos CAD, se fijan los cortes de sierra y se transmiten al robot KUKA. Entonces este realiza hasta cuatro cortes curvos orientados en el espacio con la sierra de cinta. En el siguiente paso, la punta de afilado recién creada se relamina mediante rodillos, también de forma orientada en el espacio para endurecer el cobre blando.

Combinación de KR FORTEC y KUKA.Visiontech

Para poder soportar de forma idónea la pesada sierra de cinta MEBA de gran alcance (1,35 m de distancia de ejes y dimensiones externas superiores a los 2,00 m) y las fuerzas de proceso resultantes, Wieland Anlagentechnik se decantó por el uso de un robot KUKA de cargas muy pesadas de la serie KR FORTEC con una capacidad de carga de 360 kg. Este robot convence sobre todo por el movimiento y trato sin vibraciones de la sierra.

El nombre KR FORTEC representa fuerza y dinamismo (derivado de las palabras "Force" y "Forte"). En comparación con la serie anterior, las ventajas de la familia KR FORTEC son evidentes. Al modificar las correas en la técnica de ruedas dentadas se suprime la sustitución anual de la correa y se reducen los costes de mantenimiento. Para la misma capacidad de carga y alcance, KUKA pudo aumentar la velocidad de eje respecto al modelo anterior en hasta un 18 %. Esto reduce considerablemente los tiempos de ciclo.

Para una fácil planificación y un reequipamiento sencillo al KR FORTEC, se han adaptado las denominaciones de la gama de productos de KUKA y se mantienen sin modificar las interfaces. La estrategia coherente de piezas iguales reduce los costes de las piezas de repuesto y de mantenimiento.

Para la detección de las piezas, Wieland Anlagentechnik apuesta por el paquete funcional KUKA.VisionTech que consta de software y cámaras.

KUKA.VisionTech maneja tanto cámaras estacionales como las que se encuentran directamente en el robot. La solución "a bordo" funciona sin ningún tipo de hardware informático separado y reduce así gastos y esfuerzos, ya que el trabajo con un editor de imágenes externo se suprime.

KUKA.VisionTech se basa en las bibliotecas de edición de imagen de la empresa Cognex, líder mundial de mercado en el campo de la edición de imagen. Como acostumbra KUKA, la aplicación se ha diseñado cuidando un manejo sencillo.

Proceso de afilado totalmente automatizado

Gracias al uso del robot y el sistema de detección de imágenes de KUKA, Wieland Anlagentechnik fue finalmente capaz de automatizar completamente el proceso de afilado.

De esta forma no solo conseguimos una precisión de repetición notablemente más elevada del proceso a pesar de piezas de trabajo con distinta orientación, sino también fuimos capaces de mejorar el aspecto ergonómico en el puesto de trabajo.

Andreas Wiedmann, director de desarrollo, márquetin y distribución de Wieland Anlagentechnik<br>

Debido a una elevada precisión de reproducción, los pasos posteriores, es decir, el relaminado de las puntas y el posterior estirado de las puntas con una matriz aumentan claramente en seguridad de proceso. Wieland Anlagentechnik presenta la nueva solución en varias ferias especializadas en la mecanización de metales.